一、模型搭建

用simulink仿真建模无非就是在明确系统传递函数（或状态空间函数）或系统框图的情况下，通过可视化的图形模块将模型搭建出来。
笔者仿真的对象是一个非线性的较为复杂的伺服系统。很难用传递函数将其表达出来（也许可通过系统辨识表达），所以采用搭建系统框图的方式仿真，系统框图如下。

将simulink中恰当的模块拖拽出，并用鼠标进行连线，即可得到如下所示的系统模型。
其中，G2、（V0/Be）S*Ct、JS+Bm、JS^2模块我们采用了子系统的方法将其简化，使得整体系统模型的可视性更强。
增益的相关参数的具体设置可直接写在模块上，也可用字母表示统一在m文件中赋值，在此笔者选择了后者。

二、参数整定

在工业过程控制中，按被控对象的实时数据采集的信息与给定值比较产生的误差的比例、积分和微分进行控制的控制系统，简称PID（Proportional Integral Derivative）控制系统。PID控制具有原理简单，鲁棒性强和实用面广等优点，是一种技术成熟、应用最为广泛的控制系统。而pid的参数整定则是一门艺术，她不仅需要理论知识的帮助还需要经验的辅佐再加上一些观察和推断。
比例§控制能迅速反应误差，从而减小稳态误差。但是，比例控制不能消除稳态误差。比例放大系数的加大．会引起系统的不稳定。积分(I)控制的作用是：只要系统有误差存在，积分控制器就不断地积累，输出控制量，以消除误差。因而，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差，使系统误差为零，从而消除稳态误差。积分作用太强会使系统超调加大，甚至使系统出现振荡。微分(D)控制可以减小超调量，克服振荡，使系统的稳定性提高，同时加快系统的动态响应速度．减小调整时间，从而改善系统的动态性能。
PID的三个参数要综合考虑,一般先将 I、D 设为0,调好 P,达到基本的响应速度和误差,再加上 I,使误差为0,这时再加入 D,三个参数要反复调试,最终达到较好的结果。不同的控制对象,调试的难度相差很大。
在调试和参数整定的过程中，也许你会遇到代数环的报错和积分器的报错。有一些是因为参数设置不当导致，而有一些是因为系统本身不够精简或模型搭建错误。这就需要你仔细辨别分析。
下面是我的参数整定过程，由于系统的原因，我要整定的参数除了kpkikd之外还有两个外部参数，所以整个过程还是很漫长的。
由于图像横坐标最开始的时间是200秒，并在整定的过程中慢慢将结横坐标时间变为10秒，所以小图看着阶跃响应好像效果并不明显，实际上效果还是不错的。

三、结果分析

在参数整定完毕后点击运行，再双击示波器就会显示结果，如下图所示。

可以看出上升时间大概在2秒多一点，在4秒多一点系统达到稳态，且没有超调。在0-1秒有剧烈震荡是因为0-1秒没有阶跃输入，只有作为外界干扰的正弦波输入。
但是很遗憾pid控制的结果不符合我2-3秒达到稳态的技术指标，在我反复调整下还是不能更快，只能再换一种控制方法了。
如有朋友对仿真过程中的细节有什么问题，欢迎在评论区留言讨论。

simulink仿真pid控制伺服系统相关推荐

1_simulink简单入门_simulink仿真PID控制
1_simulink简单入门_simulink仿真PID控制 2_simulink搭建RCL_电阻电感电容模块毕业前想去做物联网还是或者linux,结果玩了一年多的电机控制,早就深知matlab/s ...
Matlab仿真PID控制（带M文件、simulink截图和参数分析）
文章目录 0.符号说明 1.如何根据连续系统建立差分方程 1.1.获取连续系统的传递函数 1.2.获取离散系统的传递函数 1.3.转换为差分方程 2.基本PID控制原理 3.比较PID输出,分析参数产 ...
simulink模糊PID控制在机车速度控制中的应用
1.内容简介略 576-可以交流.咨询.答疑 2.内容说明摘要: : 根据机车速度控制系统具有非线性且在运行过程中受外界干扰较多等特点,传统的 PID 控制器受条件制约很难达到理想的控制效果. ...
CarSim联合simulink仿真横向控制
提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档目录前言一.知识点补充 1.车辆控制的本质 2.三个坐标系 3.符号解释 4.线速度与角速度的关系 5.车辆运动学推导(手写拍照, ...
神经网络控制simulink仿真,神经网络控制系统仿真
关于神经网络仿真的一些概念问题 40 1.常用的有sigmoid型函数.tansig函数.logsig函数等.采用不同函数,神经网络的运算效果不同.实际问题中,函数的选择是根据试验结果决定的,也就是试 ...
状态方程simulink仿真_控制系统设计与仿真作业与复习资料
仿真的三次作业和三次上机实验报告,百度云链接: http://pan.baidu.com/s/1eRsWZ2i 密码: 9s8v注意不要直接抄袭喔!如果老师发现所有学生的作业都一样的话你们懂的当时考 ...
matlab simulink 模糊pid控制DCDCbuck
1.内容简介略 627-可以交流.咨询.答疑 2.内容说明 DCDC拓扑之一BUCK电路,是一种降压类型电路,用途非常广泛,拓扑图如下,主要元器件包括开关管.电感.续流二极管.滤波电容.控制开关管导 ...
lorenz系统simulink仿真_simulink控制系统仿真之控制系统的分析方法（2）（频域分析法）...
3.频域分析法1.频率响应曲线频率特性曲线包括三种常用形式:Nyquist曲线(极坐标曲线),Bode图(对数坐标图)和Nichols图(对数幅相图). (1)Nyquist曲线极坐标图,又称奈奎 ...
PWM/转速单闭环/转速电流双闭环电机控制Simulink仿真
PWM/转速单闭环/转速电流双闭环电机控制Simulink仿真实验室之前一直在用BBB板和ARM板通过驱动器控制电机,最近实验室新买了一台DSPACE平台,具有运行参数可视化.实时性高等特点,但由于 ...

simulink仿真pid控制伺服系统

一、模型搭建

二、参数整定

三、结果分析

simulink仿真pid控制伺服系统相关推荐

最新文章

热门文章